鍋爐、蒸汽系統(tǒng)及余熱利用簡稿

1、熱能技術(shù)應(yīng)用,,熱源用汽設(shè)備熱力輸送余熱回收,內(nèi)容簡介,鍋爐基本知識(shí) 鍋爐的熱平衡 燃燒設(shè)備 典型鍋爐的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn) 供熱鍋爐水處理技術(shù),第一部分 熱源,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備的基本知識(shí),第一節(jié) 概 述第二節(jié) 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程第三節(jié) 鍋爐基本特性的表示第四節(jié) 鍋爐房設(shè)備的組成,第一節(jié) 概 述,一、鍋爐的出現(xiàn)與發(fā)展二、鍋爐與鍋爐房設(shè)備的任務(wù)：

2、 在于安全可靠、經(jīng)濟(jì)有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水或蒸汽。,三、鍋爐的分類1、按用途分類 工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、船舶鍋爐、機(jī)車鍋爐2、按蒸汽壓力分類 低壓鍋爐 （2.5MPa、3.9MPa、9.9MPa、13.8MPa、17.5MPa、26.0MPa）3、按燃料分類 燃煤爐、燃油爐、燃?xì)鉅t、電熱鍋爐

3、、生物質(zhì)能鍋爐、 垃圾焚燒鍋爐,4、按燃燒方式分類 火床爐（層燃爐）、火室爐（室燃爐）、沸騰爐5、按汽水流動(dòng)情況分類 自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復(fù)合循環(huán)鍋爐6、按鍋爐本體結(jié)構(gòu)分類 煙管鍋爐、水管鍋爐、煙水管鍋爐 7、按容量分類 小型鍋爐（≤20t/h) 中型鍋爐（ ≤75t/h) 大型鍋爐（≥75t/h）,8、按能源分

4、類 燃煤鍋爐、燃油（氣）鍋爐、電熱鍋爐 余熱鍋爐、原子能鍋爐、廢料鍋爐、其它能源鍋爐8（a）、按鍋內(nèi)介質(zhì)分類 蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱媒（導(dǎo)熱油）鍋爐9、按排渣方式分類 固態(tài)排渣爐、液態(tài)排渣爐10、按爐膛煙氣壓力分類 微負(fù)壓鍋爐、微正壓鍋爐、正壓鍋爐11、按鍋筒布置分類 單鍋筒縱置式、單鍋筒橫置式、雙鍋筒縱置式、雙鍋筒橫置式12、按鍋爐出廠型式分類

5、 快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐,第二節(jié) 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程,鍋爐的基本構(gòu)造 鍋爐最根本的組成是鍋和爐 SHL型鍋爐（即雙鍋筒橫置式鏈條爐排鍋爐） 鍋的基本構(gòu)造包括鍋筒（又稱汽包），對(duì)流管束、水冷壁管、 上、下集箱和下降管（過熱蒸汽鍋爐還包括過熱器）等組成的一個(gè)封閉汽水系統(tǒng)。 爐包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、配風(fēng)裝置等組成的燃燒設(shè)備。

6、 鍋爐的工作過程,第三節(jié) 鍋爐基本特性的表示,一、蒸發(fā)量、熱功率 蒸發(fā)量是指蒸汽鍋爐每小時(shí)所生產(chǎn)的額定蒸汽量，用來表示鍋爐容量的大小。蒸發(fā)量常用符號(hào)D來表示,單位是t/h。 （額定參數(shù)、使用設(shè)計(jì)燃料及保證一定效率下的最大蒸發(fā)量） 供熱鍋爐，可用額定熱功率來表示容量的大小，常用符號(hào)Q來表示，單位是MW。 熱功率與蒸發(fā)量之間的關(guān)系： 對(duì)于熱水鍋

7、爐：,,,二、鍋爐的熱效率 燃煤供熱鍋爐：60%-85% 燃油、燃?xì)忮仩t：85-92%三、鍋爐的金屬耗量及耗電量金屬耗量：相應(yīng)于鍋爐每噸蒸發(fā)量所耗用的金屬材料的重量（目前供熱-鍋爐6t/t）。 耗電量：產(chǎn)生1t蒸汽耗用電量（10kwh/t）。 以上三者互相制約。,四、鍋爐的型號(hào)的表示方法,我國供熱（工業(yè)）鍋爐型號(hào) 第一部分 第二部分

8、 第三部分△ △ △ × × — × ×/ × × ×— ×△ △—本體型式代號(hào)△—燃燒設(shè)備代號(hào)× ×—額定蒸發(fā)量(t/h)或者額定熱功率(MW)× ×—額定蒸汽壓力或允許工作壓力.MPa× × ×—過熱蒸汽溫度或出水溫度/進(jìn)水溫度，℃ ×

9、—燃料種類代號(hào) SHL10－1.25/350－W QXW2.8－l.25／90／70－AⅡ,第四節(jié) 鍋爐房設(shè)備的組成,鍋爐本體和它的輔助設(shè)備，總稱為鍋爐房設(shè)備 通常將構(gòu)成鍋爐的基本組成部分通稱為鍋爐本體 鍋、爐、蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器鍋爐附加受熱面尾部受熱面,鍋爐房的輔助設(shè)備，可按它們圍繞鍋爐所進(jìn)行的工作過程，由以下幾個(gè)系統(tǒng)組成：1．運(yùn)煤、除灰系統(tǒng)2．送、引

10、風(fēng)系統(tǒng) 3．水、汽系統(tǒng)（包括排污系統(tǒng)）4．儀表控制系統(tǒng),第二章 鍋爐的熱平衡,鍋爐熱平衡是指燃料的熱量在鍋爐中利用的情況：多少被有效利用；多少變成了熱量損失，這些損失又表現(xiàn)在哪些方面以及它們產(chǎn)生的原因。研究的目的是為了有效的提高鍋爐的熱效率。 研究方法：熱平衡測試（正、反）,第一節(jié) 鍋爐熱平衡的組成第二節(jié) 鍋爐熱效率第三節(jié) 固體不完全燃燒熱損失第四節(jié) 氣體不完全燃燒熱損失第五節(jié) 排煙熱損失第

11、六節(jié) 散熱損失第七節(jié) 灰渣物理熱損失及其它熱損失第八節(jié) 燃料消耗量及蒸發(fā)率,第一節(jié) 鍋爐熱平衡的組成,為了確定鍋爐的熱效率，就需要使鍋爐在正常運(yùn)行工況下建立鍋爐熱量的收、支平衡關(guān)系，通常稱為“熱平衡”。鍋爐熱平衡是以lkg固體燃料或液體然料（氣體燃料以1Nm3）為單位組成熱量平衡的。,鍋爐熱平衡的公式：

12、 kJ/kg式中 —每公斤燃料帶入鍋爐的熱量 —鍋爐有效利用熱量 —排出煙氣所帶走的熱量， 稱為鍋爐排煙熱損失 —未燃完可燃?xì)怏w所帶走的熱量， 稱為氣體不完全燃燒熱損失 （化學(xué)不

13、完全燃燒熱損失）,,,,,,—未燃完的固體燃料所帶走的熱量， 稱為固體不完全燃燒熱損失 （俗稱機(jī)械不完全燃燒熱損失） —鍋爐散熱損失 —灰渣物理熱損失及其他熱損失 如果在等式兩邊分別除以Qr，則鍋爐熱平衡就以帶入熱量的百分?jǐn)?shù)來表示，即：,,,,,式中各項(xiàng)q分別表示有效利用熱量和各項(xiàng)熱損失百分?jǐn)?shù)，如：鍋爐效

14、率：,,,,,,具體計(jì)算式中 —燃料的物理顯熱； —噴入鍋爐的蒸汽帶入的熱量； —用鍋爐范圍以外的廢氣，廢熱等外 來熱源預(yù)熱空氣。 在實(shí)際工程計(jì)算時(shí)候，多用：,,,,,,第二節(jié) 鍋爐熱效率,一、正平衡法 —鍋爐每小時(shí)有效吸熱量

15、 —每小時(shí)燃料消耗量 1、蒸汽鍋爐,,,,,2、當(dāng)鍋爐生產(chǎn)飽和蒸汽時(shí)，蒸汽干度一般都大于1 （1-5%的濕度 ）3、熱水鍋爐 鍋爐正平衡只要測出燃料耗量,燃料應(yīng)用基低位發(fā)熱量、鍋爐蒸發(fā)量以及蒸汽壓力和溫度，即可算出鍋爐效率。這是一種常用的比較簡單的方法，但不能根據(jù)它來分析影響鍋爐熱效率的因素，要尋找影響鍋爐熱效率的因素，只能通過反平衡測試來分析。,,,二、反平衡法 研究和分析影響鍋

16、爐熱效率的種種因素，以尋求提高熱效率的途徑。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，必須先根據(jù)同類型鍋爐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)選定 q2 、q3及 q 4 ，再根據(jù)選定的排煙溫度和過量空氣系數(shù)以及燃料的灰分，計(jì)算出q2 及 q6的數(shù)值，然后求出理論鍋爐效率。,,,,,,,三、鍋爐的毛效率及凈效率 按以上式所確定的鍋爐效率稱為鍋爐的毛效率。 鍋爐的凈效率是在毛效率基礎(chǔ)上扣除鍋爐自用汽和電能消耗后的效率 ：

17、 —自用汽耗汽量鍋?zhàn)o(hù)熱效率，D/h —自用電耗量，kwh/h —生產(chǎn)每度電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量，kg/kwh （ 可取該地區(qū)供電系統(tǒng)平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率）,,,,,第三節(jié) 固體不完全燃燒熱損失,一、 的形成 由于進(jìn)入爐膛的燃料中，有一部分沒有參與燃燒或未燃燼而被排出爐外，因而引起的熱損失。由三部

18、分組成：1）灰渣損失 2）漏煤損失 3）飛灰損失,,,,二、影響因素 燃料特性、燃燒方式、爐膛結(jié)構(gòu)、運(yùn)行情況等 對(duì)于氣體和液體燃料，在正常燃燒情況下可認(rèn)為 =0。三、固體不完全燃燒熱損失的選取 當(dāng)鍋爐設(shè)計(jì)進(jìn)行熱平衡計(jì)算時(shí)，固體不完全燃燒熱損失是按長期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定，根據(jù)不同燃料特性及燃燒方式選取。,,第四節(jié) 氣體不完全燃燒熱損失,一、

19、 的形成 由于部分一氧化碳、氫、甲烷等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣排出所造成的損失。二、影響因素 燃料特性 燃燒方式 爐膛結(jié)構(gòu) 運(yùn)行情況等,,第五節(jié) 排煙熱損失,一、排煙熱損失 的形成 由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的限制，煙氣離開鍋爐排入大氣時(shí)，煙氣溫度比進(jìn)入鍋爐的空氣溫度

20、要高很多，排煙所帶走的熱量損失簡稱為排煙熱損失。 二、影響因素 排煙溫度 排煙容積,,第六節(jié) 散熱損失,一、散熱損失 的形成 鍋爐運(yùn)行時(shí)，各部分爐墻、鋼架、管道和其他附件等的表面溫度均較周圍空氣溫度為高，對(duì)于層燃爐為了撥火、清爐或投煤等原因常需打開爐門，這些都不可避免地將有熱量散失于大氣中，就形成了鍋爐的散熱損失。,,第七節(jié)

21、灰渣物理熱損失及其它熱損失,一、灰渣物理熱損失 灰渣及漏煤的溫度一般都在600-800℃以上而造成的熱損失。 對(duì)于層燃爐或沸騰爐，這項(xiàng)損失較大，必須考慮。對(duì)于固態(tài)排渣煤粉爐，只有燃料中灰分相當(dāng)多時(shí)，才予以考慮。二、其它熱損失 常見的有冷卻熱損失，冷卻熱損失是由于鍋爐的某些部件采用了水冷卻，而此冷卻水未接入鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)中，被它吸收了鍋爐的一部分熱量并帶出爐外，從而造成了熱

22、量損失。,,,第八節(jié) 燃料消耗量及蒸發(fā)率,鍋爐每小時(shí)耗用的燃料稱為鍋爐的燃料消耗量：考慮到不完全燃燒熱損失的存在，實(shí)際參加燃燒反應(yīng)的燃料量應(yīng)為： 稱為小時(shí)計(jì)算燃料消耗量 。,,,第三章 燃燒設(shè)備,燃燒— 燃料中的可燃物質(zhì)與氧進(jìn)行的劇烈氧化反應(yīng)，它既需要提供溫度和濃度條件，又需要一定的時(shí)間和空間條件。 燃燒設(shè)備有著多種型式— 層燃爐、室燃爐 、沸騰爐,第一

23、節(jié) 煤的燃燒過程第二節(jié) 人工操作層燃爐第三節(jié) 機(jī)械化層燃爐第四節(jié) 室燃爐第五節(jié) 沸騰爐第六節(jié) 爐的工作強(qiáng)度第七節(jié) 電鍋爐第八節(jié) 余熱鍋爐,第一節(jié) 煤的燃燒過程,1、著火前的熱力準(zhǔn)備階段2、揮發(fā)物與焦炭的燃燒階段3、燃燼階段（灰渣形成段）,燃燒設(shè)備的任務(wù)： 針對(duì)不同燃料在燃燒過程中具有的特性，采用相應(yīng)的燃燒方式、燃燒設(shè)備和爐內(nèi)改善燃燒的措施，具體滿足：(1

24、)保持一定的高溫環(huán)境，以便能產(chǎn)生急劇的燃燒反應(yīng)。(2)供應(yīng)燃料在燃燒反應(yīng)所需的充足而適量的空氣。(3)采取適當(dāng)?shù)拇胧┮员ＷC空氣與燃料能很好的接觸、混 合，并提供燃燒所需的時(shí)間和空間。(4)及時(shí)排出燃燒產(chǎn)物——煙氣和灰渣。 運(yùn)行的安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、合理，操作、檢修方便以及造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用低廉等。,第二節(jié) 人工操作層燃爐,1、定義 即手燒爐，它的加煤、撥火和除渣三項(xiàng)主要操

25、作均由人力完成。2、特點(diǎn) 勞動(dòng)強(qiáng)度大 燃燒效率低 周期性的冒黑煙，污染環(huán)境。 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 適應(yīng)煤種廣，多用于蒸發(fā)量小于1t/h的鍋爐。,二、燃燒特點(diǎn)1、上飼式爐子， “雙面引火”的著火條件， 煤種適應(yīng)性廣 2、燃燒工況的周期性。 間歇加煤（煤層厚度間歇變化）嚴(yán)重缺氧時(shí)，揮發(fā)物熱分解生成大量炭黑，溫度低時(shí)（爐門間歇打開）炭黑難以燃燒而煙囪

26、冒黑煙。 降低鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，污染環(huán)境。,第三節(jié) 機(jī)械化層燃爐,三項(xiàng)主要操作部分或全部由機(jī)械代替人工操作的層燃爐。 機(jī)械一風(fēng)力拋煤機(jī)爐 鏈條爐排爐 往復(fù)爐排爐 振動(dòng)爐排爐 下飼燃料式爐,第四節(jié) 室燃爐,特點(diǎn)：第一，沒有爐排，其容量的提高不再受爐排面的制造和 布置的限制。第

27、二，燃料的燃燒反應(yīng)面積很大，與空氣混合十分良 好，可以采用較小的過量空氣系數(shù)，燃燒速度和 效率比層燃爐高。第三，由于燃料在室燃爐中停留時(shí)間一般都很短促，為 保證燃燒充分完全，爐膛體積較大。第四，燃料適應(yīng)性廣，可以燃用固體、液體和氣體燃料。第五，燃燒調(diào)節(jié)和運(yùn)行、管理易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。第六，輔助設(shè)備耗電量大。,分類：煤粉爐、燃油爐和燃?xì)鉅t。一、煤粉護(hù)

28、 廣泛地應(yīng)用于中、大容量的鍋爐 組成結(jié)構(gòu)：煤粉制備設(shè)備、燃燒器和爐膛（一）煤粉制備設(shè)備,（二）燃燒器 1、作用：燃燒器是煤粉爐的重要組成部分， 將煤粉和空氣送入爐膛，并使他們 充分的混合，迅速而穩(wěn)定地著火燃 燒和盡可能的充滿整個(gè)爐膛空間。 煤粉氣流的著火過程，爐膛中的空氣動(dòng)力和燃燒工況主要通過燃燒器

29、的結(jié)構(gòu)及其在鍋爐上的布置來組織的。,2、分類與結(jié)構(gòu) 旋流式、直流式燃燒器兩種。 按照旋轉(zhuǎn)氣流方法的不同，旋流燃燒器分為： 蝸殼式、軸向葉片式和切向葉片式。3、燃燒器的布置 直流燃燒器： 旋流燃燒器：,（三）爐膛1、爐膛容積熱負(fù)荷 通常推薦為140—235kw/m3。2、爐膛截?cái)嗝鏌嶝?fù)荷 （ ） 推薦值：1860—2330k

30、w/m2。,,,,,,二、燃油爐1、液體燃料的燃燒 液體燃料的沸點(diǎn)總是低于它的著火點(diǎn)，液體燃料蒸發(fā)形成油蒸汽，然后與空氣混合燃燒，比氣相燃燒多了一個(gè)蒸發(fā)過程。 油的噴霧燃燒分為四個(gè)階段：（1）霧化階段 利用各種霧化器將液體燃料粉碎為直徑幾微米到幾百微米的無數(shù)微粒。,（2）蒸發(fā)階段（3）油氣與空氣的混合階段 決定燃燒快慢與是否完全的主要因素。 加強(qiáng)混合的措施 1）提高燃

31、燒器出口空氣流速； 2）加強(qiáng)燃燒器出口氣流的擾動(dòng)； 3）送入一定量的一次風(fēng)與油霧預(yù)先混合， 以防油霧熱分解。（4）著火燃燒階段,2、油燃燒器 主要由油噴嘴、調(diào)風(fēng)器、和穩(wěn)燃器組成1）油噴嘴 機(jī)械霧化油噴嘴：壓力式、回油式和轉(zhuǎn)杯式 介質(zhì)霧化油噴嘴：以蒸汽或空氣作介質(zhì)2）調(diào)風(fēng)器 控制風(fēng)和油的比例 按出口氣流分為旋流式和平流式兩大類。3）穩(wěn)燃器

32、 常用的有擴(kuò)錐式和軸流式葉片兩大類。,3、油燃燒過程中減少污染物產(chǎn)生的方法 重油的含S量達(dá)到3%，氧化硫的生成量往往比燃燒煤時(shí)要多。（煤中含S量均為1%，在燃煤時(shí)，約有一半硫分殘留在灰分中) 1）油中摻水燃燒2）低氧燃燒 3）煙氣再循環(huán) 4）兩級(jí)燃燒,三、燃?xì)鉅t 氣體燃料的燃燒屬于單相反應(yīng)，著火和燃燒比較容易，燃燼程度較高。 分為兩個(gè)階段:1、可

33、燃?xì)怏w與空氣的混合2、燃?xì)獾闹鹑紵?（一）、燃燒器的分類1、按燃燒方式分類（1）擴(kuò)散式燃燒器（2）部分預(yù)混式燃燒器（0.2-0.8）（3）完全預(yù)混式燃燒器2、按照空氣供給方式分類（1）引燃式燃燒器：空氣被燃?xì)獾纳淞魑?或燃?xì)獗豢諝馍淞魑?。?）鼓風(fēng)式燃燒器：用鼓風(fēng)設(shè)備將空氣送入燃

34、 燒系統(tǒng)。（3）自然引風(fēng)式燃燒器：依靠爐膛的負(fù)壓將空氣吸入 燃燒系統(tǒng),3、按照燃?xì)鈮毫Ψ诸悾?）低壓燃燒器：燃?xì)鈮毫Α?000Pa（2）高（中）壓燃燒器：燃?xì)鈮毫υ?000- 3×105Pa之間（二）、改善燃?xì)鉅t燃燒的措施

35、1、改善氣流相遇的條件（增大接觸面積）2、加強(qiáng)混合和擾動(dòng)3、預(yù)熱燃?xì)夂涂諝?、旋轉(zhuǎn)和循環(huán)氣流5、煙氣再循環(huán),第五節(jié) 沸騰爐,1、流化過程 固體粒子經(jīng)與氣體或液體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃朴诹黧w狀態(tài)的過程稱為流化過程。2、流化過程用于燃料燃燒，即為沸騰燃燒。介于層燃和懸浮燃燒之間的一種燃燒，沸騰爐或流化床爐。3、沸騰爐不僅因具有強(qiáng)化燃燒、傳熱效果好以及結(jié)構(gòu)簡單、鋼耗量低等優(yōu)點(diǎn)，特別是它的燃料適應(yīng)性廣，以及可以實(shí)現(xiàn)

36、爐內(nèi)脫硫及較少產(chǎn)生氮氧化物NOX。,一、沸騰爐特性 煤預(yù)先經(jīng)破碎加工成一定大小的顆位而置于布風(fēng)板上，厚度為500mm左右，空氣通過布風(fēng)板由下向上吹送。顆粒為0—8mm。,二、幾種異常的沸騰床1、氣泡2、節(jié)涌3、溝流4、分層,三、沸騰爐的型式與結(jié)構(gòu) 沸騰爐的型式通常有鼓泡床沸騰爐和循環(huán)流化床爐。（一）鼓泡床沸騰爐 鼓泡床沸騰爐為全沸騰爐，是沸騰爐的主要爐型，因進(jìn)入沸

37、騰床的空氣部分以氣泡形態(tài)穿過料層而得名。 主要由給煤機(jī)、布風(fēng)板、風(fēng)室、灰渣溢流口以及沉浸受熱面等幾部分組成。,鼓泡床爐小結(jié)：1、結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量低；2、煤種適應(yīng)性廣，燃燒面積大，新煤的著火條件好；3、傳熱系數(shù)高于其它類型的鍋爐；4、大幅度降低煙氣中S02的含量（脫硫效率仍然不太高， 30%）；NOX生成量少；灰渣可以利用5、電耗高，為一般鍋爐的1.5—1.8倍；6、飛灰多且含碳量高，致使鍋

38、爐效率較低（54-68%）；7、沉浸受熱面磨損嚴(yán)重；8、容量大、床面積也大，所以難以實(shí)現(xiàn)大型化。,（二）循環(huán)流化床鍋爐 來自爐膛的高溫?zé)煔饨?jīng)分離器進(jìn)入對(duì)流管束，而被分離下來的飛灰則經(jīng)回料器重新返回爐內(nèi)，與新添加的煤一起繼續(xù)燃燒并再次被氣流攜帶出爐膛。 爐膛不分沸騰段和懸浮燃燒段，其出口直接與分離器相接。 調(diào)節(jié)循環(huán)灰量、給煤量和風(fēng)量進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。,小結(jié)：在鼓泡床爐

39、優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上（1） 能穩(wěn)定運(yùn)行的最低負(fù)荷為25%；（2）脫硫效果顯著，脫硫率可獲得80%以上； （3）在流化床內(nèi)（密相區(qū)）通常不布置受熱 面，從根本上消除了磨損問題； （4）存在結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)復(fù)雜，體積龐大，投資和 運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)；（5）自動(dòng)化水平要求高，控制點(diǎn)比較多； 對(duì)輔助設(shè)備要求高。,（三）增壓流化床鍋爐 工作壓力高于大氣壓。

40、 與燃?xì)廨啓C(jī)配套組成聯(lián)合循環(huán)機(jī)組用于發(fā)電 與常壓流化床爐相比，它采用壓氣機(jī)鼓風(fēng)，可用深床（4m)，具有流化速度低（<lm/s)、燃燒效率高（＞99%）、環(huán)境污染少（煤含硫量2%時(shí)，脫硫率可達(dá)98%）。,（四）循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展 按照分離器的形式和整體布置，分為三代：1、第一代—絕熱旋風(fēng)分離 2、第二代—水（汽）冷分離3、第三代—水冷方形分離器,第六節(jié) 爐的工作強(qiáng)度,用以表

41、示燃料在爐內(nèi)燃燒的強(qiáng)烈程度。 主要有爐排熱強(qiáng)度和爐室熱強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)。 一、層燃爐1、爐排可見熱強(qiáng)度 是單位面積的爐排，在單位時(shí)間內(nèi)所燃燒的煤的放熱量：,,2、爐膛體積可見熱強(qiáng)度： 在層燃爐中要分別測出燃料在爐排面上和爐膛體積中燃燒放熱量是困難的，所以在爐排和體積熱強(qiáng)度中，都假定把燃料燃燒的全部放熱量作為熱強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)，引入了所謂“可見”的概念。,,二、室燃爐1、爐膛

42、體積熱強(qiáng)度（同層燃爐）2、爐膛斷面熱強(qiáng)度,,,第七節(jié) 電鍋爐,將電能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備，可以生產(chǎn)熱水、蒸汽和過熱蒸汽。一、電能轉(zhuǎn)換成熱能的方式1、電阻式2、電極式電熱轉(zhuǎn)換方式 3、電磁式電熱轉(zhuǎn)換方式 。,二、電加熱鍋爐的組成 鍋 ---盛水的容器 爐 ---電熱轉(zhuǎn)換元件三、電加熱鍋爐的特點(diǎn)1、沒有燃燒室，體積小，便于運(yùn)輸和安裝；2、沒有燃燒設(shè)備和燃料，沒有任何煙塵和有害

43、 氣體的排放；3、可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制；4、電熱元件的傳熱效果好，熱效率可達(dá)96%以上。,第八節(jié) 余熱鍋爐,利用余熱來生產(chǎn)熱水、蒸汽和過熱蒸汽的鍋爐設(shè)備。 會(huì)在后面余熱回收技術(shù)中進(jìn)行詳細(xì)的說明介紹。,第四章 鍋爐結(jié)構(gòu),第一節(jié) 鍋爐發(fā)展概況第二節(jié) 蒸汽鍋爐第三節(jié) 熱水鍋爐第四節(jié) 電廠鍋爐結(jié)構(gòu)第五節(jié) 鍋爐受熱面,第一節(jié) 鍋爐發(fā)展概況,工業(yè)發(fā)展要求：擴(kuò)大容量和提高參數(shù)

44、 從增加受熱面入手： 1、在鍋筒內(nèi)部增加受熱面，形成了煙管鍋爐系列； 2、在鍋筒外部增加受熱面，形成了水管鍋爐系列。,第二節(jié) 蒸汽鍋爐,一、煙管鍋爐（火管鍋爐） 廣泛使用于蒸汽需要量不大的用戶。煙管鍋爐按其鍋筒放置方式分立式和臥式兩類。 都有一個(gè)大直徑的鍋筒，其內(nèi)部有火筒和為數(shù)眾多的煙管。 1、立式煙管鍋爐 2、臥式煙管鍋爐,二、煙管水管組合鍋爐 在臥式外燃煙管鍋爐的基礎(chǔ)

45、上發(fā)展起來的。三、水管鍋爐 按鍋筒數(shù)目分：單鍋筒、雙鍋筒 按鍋筒放置形式分：縱置式、橫置式、立置式,第三節(jié) 熱水鍋爐,采暖中，熱媒有熱水和蒸汽兩種。 熱水采暖特點(diǎn)： 節(jié)約燃料 易于調(diào)溫 運(yùn)行安全

46、 采暖房間溫度波動(dòng)小 其出口溫度通?？刂圃诒裙ぷ鲏毫ο碌娘柡蜏囟鹊?5℃左右。,熱水鍋爐特點(diǎn)：1、無需蒸發(fā)受熱面和汽水分離裝置，一般也不 設(shè)置水位表，有的連鍋筒也沒有，結(jié)構(gòu)比較 簡單；2、傳熱溫差大，受熱面一般不結(jié)水垢，熱阻 小，傳熱情況良好、熱效率高；3、既節(jié)約燃料，又節(jié)省鋼材；4、對(duì)水質(zhì)要求較低（但須除氧），一般不會(huì)發(fā) 生因結(jié)水垢而燒損受熱面的事故

47、（因熱媒水補(bǔ)充量少），受壓元件工作溫度較低，又無需監(jiān)視水位，熱水鍋爐的安全可靠性較好，操作也較簡便。,第四節(jié) 電廠鍋爐結(jié)構(gòu),產(chǎn)生過熱蒸汽用以推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。按照循環(huán)方式分： 自然循環(huán)電站鍋爐 多次強(qiáng)制循環(huán)電站鍋爐 電站直流鍋爐 復(fù)合循環(huán)鍋爐。,第五節(jié) 鍋爐受熱面,一、蒸發(fā)受熱面（輻射、對(duì)流） 使進(jìn)入鍋爐的工質(zhì)在鍋爐中吸熱氣化的受熱面

48、。 1、 水冷壁（輻射換熱）主要作用： 1）鍋爐主要受熱面； 2）保護(hù)爐墻，減少熔渣和高溫對(duì)爐墻的破壞。,,2、凝渣管束 在中壓工業(yè)鍋爐和小容量電站鍋爐中常把后墻水冷壁上管拉稀形成凝渣管束（形成對(duì)流蒸發(fā)受熱面）。3、對(duì)流管束 在低壓工業(yè)鍋爐中，鍋爐水冷壁（輻射受熱面）滿足不了蒸發(fā)受熱面的需要，還要增加鍋爐對(duì)流管束（對(duì)流蒸發(fā)受熱面）。,二、蒸汽過熱器 1、作用

49、 蒸汽過熱器是為把飽和蒸汽加熱成為具有一定溫度的過熱蒸汽的裝置。 蒸汽過熱器內(nèi)側(cè)流過的是過熱蒸汽，它不單是鍋爐各受熱面中溫度最高的工質(zhì)，而且放熱系數(shù)也最小，其工作條件最差。,2、分類與結(jié)構(gòu)根據(jù)布置位置和傳熱方式： 對(duì)流式：位于對(duì)流煙道，吸收對(duì)流放熱； 半輻射式（屏式） ：位于爐膛上部或出口， 吸收對(duì)流放熱和輻射放熱；

50、輻射式：位于爐膛墻上，吸收輻射放熱。,3、流速確定煙氣流速：以管子少受磨損和不易積灰的原則 來選定，一般在6-12m/s；蒸汽流速：則以保證管壁金屬有足夠良好的冷 卻，流動(dòng)阻力又不宜過大的原則來 選取，供熱鍋爐一般為15-25m/s。,4、過熱器的高溫腐蝕及防止： 燃用K、Na、S、等含量較多的

51、煤時(shí)，灰垢中K2SO4和Na2SO4在含有SO3的煙氣中會(huì)與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復(fù)合硫酸鹽，這種硫酸鹽在550-710 ℃范圍內(nèi)熔化成液態(tài)，有強(qiáng)烈腐蝕性。 防止方法：控制金屬壁溫（<600 ℃） 在煤中加入CaSO4和MgSO4,燃油中含有V、Na、S等化合物會(huì)在受熱面管壁上形成V2O5和各種鈉釩化合物，當(dāng)壁溫大于600-620 ℃ 時(shí)熔化成液態(tài)，嚴(yán)重腐蝕金屬，煙氣中的SO3能起腐

52、蝕觸媒作用。 防止方法：在燃油中加入MgCl2的水溶液或Ca、 Al、Si等鹽類附加物 （提高灰熔點(diǎn)，減輕釩腐蝕） 控制金屬壁溫（<600 ℃）,5、過熱器和再熱器的溫度調(diào)節(jié) 輻射過熱器和對(duì)流過熱器配合（設(shè)計(jì)時(shí)） 當(dāng)額定負(fù)荷時(shí)，過熱器的輻射吸熱量為過熱器總吸熱

53、量的40%-60%，過熱汽溫隨負(fù)荷變化而變化的特性曲線較為平坦。 1）蒸汽側(cè)的調(diào)節(jié)a、采用面式減溫器，利用鍋爐給水或爐水來冷卻 蒸汽， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)遲緩；b、噴水減溫，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)快，目前應(yīng)用廣 泛，但對(duì)水質(zhì)要求高；c、汽-汽熱交換器，用過熱蒸汽加熱再熱蒸汽。,2）煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)a、火焰中心位置的調(diào)節(jié)；b、煙氣側(cè)裝有分流擋板，擋板極易燒壞，調(diào)節(jié) 有效；c、煙氣再循環(huán)：把一部分煙

54、氣從省煤器后空氣 預(yù)熱器前用再循環(huán)風(fēng)機(jī)抽出，從冷灰斗或者 爐膛上面噴入。,三、省煤器1、作用 省煤器是給水的預(yù)熱設(shè)備。 能有效地降低排煙溫度，提高熱效率。 減小因溫差而引起鍋筒壁的熱應(yīng)力。2、分類與結(jié)構(gòu)按制造材料的不同分為：鑄鐵省煤器 鋼管省煤器按給水被預(yù)熱的程度分為：沸騰式

55、 非沸騰式。,3、流速確定水流速：水在省煤器中受熱的過程中，溶于水中 的氣體會(huì)析出形成氣泡。為了能及時(shí)將 氣泡帶出，省煤器中水速一般不得低于 0.3m/s，但也不宜超過1m/s，以免使省 煤器阻力過大。 煙氣流速：煙速一般在6-8m/s 。,4、鑄鐵省煤器的特點(diǎn)：

56、1）對(duì)高速灰粒有較好的耐磨性能；2）對(duì)氣體腐蝕有較好的抗蝕能力，適宜安裝壓縮空氣吹灰；3）性脆，不耐沖擊；4）鱗片間易堵灰，難清掃；5）連接彎頭多，安裝工作繁重，易泄漏。,5、鑄鐵省煤器的安全使用措施：1）只能用作非沸騰式省煤器，其出口水溫至少 應(yīng)比相應(yīng)壓力下的飽和溫度低30 ℃ 。2）在進(jìn)口處應(yīng)裝置壓力表、安全閥及溫度計(jì)。3）在出口處應(yīng)設(shè)安全閥、溫度計(jì)及放氣閥。4）連接系統(tǒng)有煙氣旁通煙道或直接向鍋筒供

57、水的給水旁路以便鍋爐在啟動(dòng)、停爐或低負(fù)荷 運(yùn)行時(shí)能將省煤器退出運(yùn)行并能在運(yùn)行中搶修。,6、鋼管式省煤器： 由一系列并聯(lián)蛇形管和集箱構(gòu)成，管子做水平叉列布置。 工作可靠，體積小，重量輕，價(jià)格便宜，但不耐腐蝕。 可做成沸騰式的。,四、空氣預(yù)熱器1、作用利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱空氣的換熱設(shè)備。有效降低排煙溫度和提高鍋爐熱效率。2、分類與結(jié)構(gòu) 按傳熱方式分為：導(dǎo)熱式

58、 再生式 3、流速確定 空氣流速：5—7m/s。 煙速：10—14m/s。,五、尾部受熱面煙氣側(cè)的腐蝕 水蒸汽在受熱面上冷凝會(huì)引起氧腐蝕，硫酸蒸汽的凝結(jié)液與金屬接觸則發(fā)生酸腐蝕，這兩種腐蝕稱為低溫腐蝕。 低溫腐蝕主要發(fā)生于空氣預(yù)熱器中及省煤器中。 防止方法：1）進(jìn)行燃料脫硫和煙氣脫硫 ； 2）提高金屬壁溫，避免結(jié)露。 目前國

59、內(nèi)采用最多的辦法是提高壁溫，即相應(yīng)的提高排煙溫度。,第五章 鍋爐水處理,第一節(jié) 水中的雜質(zhì)和水質(zhì)指標(biāo)第二節(jié) 鈉離子交換軟化第三節(jié) 浮床及流動(dòng)床離子交換第四節(jié) 其它水處理方法第五節(jié) 水的除氣,第一節(jié) 水中的雜質(zhì)和水質(zhì)指標(biāo),一、水中的雜質(zhì)按其顆粒大小的不同可分成三類：1、懸浮物2、膠體 3、溶解物質(zhì),二、水中雜質(zhì)的危害,1、溶解鹽類 會(huì)析出或濃縮沉淀出來： 一部分形成鍋水中的懸游雜質(zhì)——水渣，

60、 另一部分附著受熱面的內(nèi)壁上——水垢。2、溶解氣體 對(duì)鍋爐的受熱面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。,鍋爐水處理的主要任務(wù)： 降低水中鈣、鎂鹽類的含量（俗稱軟化），防止鍋內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象， 減少水中的溶解氣體（俗稱除氧），以減輕對(duì)受熱面的腐蝕。 鍋外水處理 鍋內(nèi)水處理,三、水質(zhì)指標(biāo),1、懸浮固形物2、溶解固形物3．硬度4、堿度（A)5、相對(duì)堿度6、pH值 7、溶解氧

61、8、磷酸根9、亞硫酸根10、含油量,第二節(jié) 鈉離子交換軟化,通常采用陽離子交換法。 常用的陽離子交換水處理有鈉離子、氫離子和銨離子交換等。一、鈉離子交換軟化原理（自學(xué)）,二、固定床鈉離子交換設(shè)備及其運(yùn)行 運(yùn)行中離子交換劑層是固定不動(dòng)的，通常使原水由上向下不斷地通過交換劑層。 按再生運(yùn)行方式分為： 順流再生：交換運(yùn)行時(shí)水流方向和再生時(shí)還 原液流動(dòng)方向

62、一致。 逆流再生：交換運(yùn)行時(shí)水流方向和再生時(shí)還 原液流動(dòng)方向不一致。,（一）順流再生 都是由上向下流動(dòng)。1、鈉離子交換器構(gòu)造2、鈉離子交換器的運(yùn)行（二）逆流再生 克服了順流再生時(shí)底部交換劑再生較差的缺陷。 再生液由下進(jìn)入，流速較高時(shí)和反洗時(shí)一樣使交換劑層產(chǎn)生擾動(dòng)，交換劑上下層次被打亂，稱為亂層。,三、鈉離子交換系統(tǒng) 當(dāng)原水硬度小

63、于8mmol/L時(shí)，采用單級(jí)鈉離子交換。 當(dāng)原水硬度大于8mmol/L時(shí)，采用雙級(jí)鈉離子交換。,第三節(jié) 浮床及流動(dòng)床離子交換,固定床體積龐大，交換器的容積利用率低（60%）。----浮床 固定床運(yùn)行不連續(xù)，--移動(dòng)床和流動(dòng)床,第四節(jié) 其它水處理方法,對(duì)小型鍋爐采用簡易水處理方法。一、鍋內(nèi)水處理二、物理水處理 三、電滲析水處理,第五節(jié) 水的除氣,氣體溶解定律（亨利定律） 任何氣體

64、在水中的溶解度是與此氣體在水界面上的分壓力成正比的。 熱力除氧 真空除氧 解析除氧 化學(xué)除氧,用汽設(shè)備，簡單的講，就是將蒸汽中的熱能轉(zhuǎn)化成其它形式的能量或者其它物質(zhì)的熱能。 例如：發(fā)電廠中汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能。 蒸汽錘等把熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。 熱交

65、換器、加熱釜、干燥器、空氣加熱器等把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化成其它介質(zhì)的熱能。,第二部分 用汽設(shè)備,用汽設(shè)備（按用途和原理分）：熱交換器加熱釜空氣加熱器干燥器：1管式干燥器，2筒式干燥器。硫化缸熱板式壓力機(jī)： 1硫化壓力機(jī)， 2 多級(jí)熱板式壓力機(jī)伴熱管,熱交換器 在密閉的容器內(nèi)裝有穿熱管，蒸汽在管內(nèi)（或管間）與管間（或管內(nèi)）的水或油等液體進(jìn)行熱量交換，對(duì)液體進(jìn)行加熱的裝置。 一般的汽水熱交換器、油加熱

66、器、染色加熱器及化工廠的再沸器等都屬于這種設(shè)備。,各種熱交換器的構(gòu)造及特征：1、多管式熱交換器2、雙重管式熱交換器3、螺旋式熱交換器4、板式熱交換器5、平板散熱片式熱交換器6、蛇形管式換熱器,7、外殼式熱交換器 8、下流液膜（薄膜）式熱交換器 9、刮板式熱交換器 10、空冷式熱交換器 11、全熱式交換器 12、熱管式熱交換器 13、直接接觸式冷凝器,加熱釜 一種類似鐵鍋的容器，其外側(cè)

67、設(shè)有蒸汽夾套，用來加熱液體或液體與固體的混合物，也有存在內(nèi)部設(shè)置加熱盤管或內(nèi)加熱器的。 例如：煮沸鍋、蒸發(fā)器等。,空氣加熱器 對(duì)空氣進(jìn)行加熱的設(shè)備，用于采暖的有放射式散熱器、對(duì)流式散熱器，組合加熱器。 散熱器一般使用2kg/cm2以下的微壓蒸汽和真空蒸汽，適合用熱靜力疏水器，并且要使用真空回水裝置。 組合加熱器是把數(shù)根帶散熱片的加熱管組合在一起，并使用風(fēng)機(jī)使空氣產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流的組

68、合裝置。,干燥器1.管式干燥器：在干燥室的地面上或壁面及天棚上安裝加熱管（或帶散熱片的加熱管），對(duì)加熱管內(nèi)通蒸汽，通過對(duì)室內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，把室內(nèi)待干燥的物品進(jìn)行烘干處理，所謂烘干室、烘干箱、烘干機(jī)都是這類設(shè)備,2.筒式干燥器：是筒內(nèi)通入蒸汽，虹吸疏水的旋轉(zhuǎn)式加熱設(shè)備。目的對(duì)筒表面的物品烘干，主要用于造紙和纖維紡織業(yè)。其特點(diǎn)是多個(gè)烘干筒各自的表面溫度不同，即每個(gè)烘干筒的進(jìn)口壓力要進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外，由于烘干筒是旋轉(zhuǎn)的，只能通過其軸部供給蒸

69、汽和排除凝結(jié)水，所以必須采用虹吸管疏水。,硫化缸 橡膠廠的專用設(shè)備，硫化是指在橡膠內(nèi)加入硫，加熱后產(chǎn)生硫化氫，從而改變橡膠的物理性能的過程，一般硫化缸是直接加熱和間接加熱同時(shí)進(jìn)行。 特點(diǎn)是間斷生產(chǎn)，對(duì)溫度要求嚴(yán)格。,熱板式壓力機(jī)1.硫化壓力機(jī)：在兩熱板之間裝有擠壓橡膠的金屬模具，靠液壓上下擠壓熱板，給橡膠施壓并升溫，用于小型橡膠件加工的金屬平板式和用于輪胎的懷表殼套式。2.多級(jí)熱板式壓力機(jī)：層數(shù)超過兩層，各層